A Fenton-reakció alkalmazásai:
A folyamatot szennyvíz, szennyezett talajok és iszapok esetében a következő műveletekkel lehet alkalmazni:
- Organikus szennyezőanyagok megsemmisítése
- Toxicitás csökkentése
- Biodegradálhatóság javítása
- BOD/COD eltávolítása
- Szag- és színeltávolítás
- A radioaktívan szennyezett iszapok gyantájának megsemmisítése
Hogyan működik a Fenton reakció ?
A vas és a hidrogén-peroxid hozzáadása után együtt reagálnak, és hidroxilgyökök keletkeznek, amint az a következő egyenletekben látható:
Fe2+ + H2O2 —-> Fe3+ + .OH + OH-
Fe3+ + H2O2 —-> Fe2+ + .OOH + H+
A vas adagjának tipikus tartománya 1 rész Fe per 5-25 rész H2O2.
Ezután a hidroxilgyökök reagálni fognak a szennyező anyagokkal, hogy oxidálják azt. Valójában a hidroxilgyökök 4 féle reakció szerint reagálhatnak a szennyező anyagokkal:
- Addíció: .OH + C6H6 —-> (OH)C6H6
- Hidrogén elvonás: OH + CH3OH —-> CH2OH + H2O
- Elektronátvitel: .OH + 4- —-> 3- + OH-
- Radikális kölcsönhatás: .OH + .OH —-> H2O2
A Fenton-reakció során minden paraméter úgy van beállítva, hogy elősegítse a szennyező anyag és a hidroxilgyökök közötti két első típusú reakciót.
A reakció követelményei:
- pH beállítása 3-5-re : ha a pH túl magas, akkor a vas Fe(OH)3-ban kicsapódik és a H2O2 oxigénné bomlik. Alapvetően az optimális pH 3 és 6 között jelentkezik. Nagyon fontos, hogy figyeljünk a vas és a H2O2 hozzáadása miatti kettős pH-csökkenésre, ahogy az alábbi táblázatban látható. Valóban, a FeSO4 katalizátor, amely maradék H2SO4-ot tartalmaz, és a H2O2 hozzáadása felelős a szerves anyag szerves savakká történő fragmentálásáért.
- A vaskatalizátor hozzáadása FeSO4 oldatként
- A H2O2 lassú hozzáadása : a reakció során a pH és a hőmérséklet emelkedésének ellenőrzése érdekében jobb a reakciót lépésről lépésre, folyamatos beállítással elvégezni.